La estimulación cerebral está de moda, pero es posible que no estimule el cerebro
La estimulación cerebral no invasiva está en su apogeo, ya que los científicos y los aficionados encuentran formas de alterar la actividad neuronal sin cortar el cerebro ni implantar electrodos. Una técnica popular, llamada estimulación eléctrica transcraneal (TES, por sus siglas en inglés), administra corriente eléctrica a través de electrodos adheridos al cuero cabelludo, generalmente sobre la región específica del cerebro. En los últimos años, muchos estudios han llevado a TES a una amplia gama de beneficios, que incluyen mejorar la memoria, mejorar las habilidades matemáticas, aliviar la depresión e incluso acelerar la recuperación de un accidente cerebrovascular. Tales resultados también han generado una industria casera de kits comerciales TES para hackers cerebrales que buscan mejorar sus mentes.
Pero se sabe poco acerca de cómo TES realmente interactúa con el cerebro, y algunos estudios han planteado serias dudas sobre la eficacia de estas técnicas. Un estudio publicado el 2 de febrero en Nature Communications sube la apuesta e informa que las técnicas tradicionales de TES no pueden proporcionar suficiente corriente para activar los circuitos cerebrales o regular los ritmos cerebrales. La mayor parte de la corriente desaparece al pasar por el cuero cabelludo y el cráneo. «A cualquiera que haya publicado un impacto positivo en el campo probablemente no le guste nuestro artículo», dijo György Buzsáki, neurocientífico de la Facultad de Medicina de la NYU y autor principal del estudio.
El mecanismo detrás de TES ha sido misterioso, en parte porque los investigadores no han podido medir las respuestas neuronales al aplicar estímulos sin penetrar el cráneo. Los métodos tradicionales de TES generan ruido eléctrico que ahoga cualquier actividad cerebral detectada en el cuero cabelludo.
Para evitar esto, el equipo de Buzsáki primero implantó electrodos en el cerebro de ratas y midió la actividad neuronal cuando se aplicó TES externamente. Al variar los parámetros de estimulación, encontraron la fuerza de campo eléctrico mínima necesaria para activar las neuronas o cambiar el ritmo del cerebro.
A continuación, los investigadores querían averiguar cuánta corriente necesitaban aplicar al cuero cabelludo humano para generar estos campos eléctricos dentro del cerebro. Pero estos experimentos invasivos no se podían realizar en humanos, por lo que el equipo de Buzsáki optó por la siguiente opción: cadáveres humanos. Al implantar electrodos de registro en cerebros cadavéricos y aplicar TES externamente, los investigadores descubrieron que necesitaban golpear el cuero cabelludo con alrededor de 4 a 6 miliamperios de corriente, mucho más altos que los niveles de corriente típicos.
Por lo general, los profesionales de TES evitan usar corrientes de más de 2 mA, ya que pueden causar efectos secundarios como hormigueo, mareos, sabor desagradable y alucinaciones y alucinaciones auditivas, que son corrientes que ingresan a los tejidos blandos como los ojos, los oídos y los nervios faciales. Como resultado, estos tejidos blandos proporcionan menos corriente. resistencia que el cráneo. De hecho, en cadáveres de ratas y humanos, el equipo de Buzsáki encontró que alrededor del 75 por ciento de la corriente eléctrica aplicada al cuero cabelludo nunca llegó al cerebro, sino que fue absorbida por el cráneo, el cuero cabelludo y otros tejidos externos.
Los hallazgos resonaron entre los escépticos de estas técnicas, incluido el neurocientífico Jared Horvath de la Universidad de Melbourne en Australia. En un metanálisis de 2022, Horvath recopiló alrededor de 400 publicaciones que aplicaron tDCS (una versión de TES que usa corriente continua) e informaron que afectan algún aspecto de la cognición o el comportamiento. Cuando agregó los estudios, su equipo descubrió que, si bien los artículos individuales reportaron ciertos beneficios (como tiempos de reacción reducidos o mayor precisión en las tareas), no se pudieron identificar efectos confiables en los estudios. «Ahora, finalmente, tenemos datos sólidos que muestran lo que mucha gente ha sospechado todo el tiempo: tDCS no entra en el cerebro en absoluto», dijo Horvath.
Para entregar las corrientes más altas necesarias para hacer el trabajo, el autor principal del nuevo estudio, Antal Berényi, neurocientífico de la Universidad de Szeged en Hungría, desarrolló un nuevo sistema TES. En lugar de usar solo un par de electrodos estimulantes, el diseño divide el trabajo entre seis pares de electrodos, cada uno de los cuales entrega una pequeña fracción de la corriente deseada en pulsos rápidos que se superponen y acumulan dentro de su neurona objetivo. Las pruebas en voluntarios sanos mostraron que esta configuración redujo los efectos secundarios asociados con la entrega de corrientes más altas. Buzsáki espera que con más mejoras y más electrodos, finalmente puedan eliminar las sensaciones no deseadas.
Algunos investigadores no están listos para abandonar los TES tradicionales. El equipo de Buzsáki descubrió que los protocolos tradicionales carecían de suficiente corriente para afectar directamente los circuitos cerebrales, pero su investigación se centró en lo que sucedió inmediatamente después del pulso de estimulación. «La mayoría de los métodos TES aplican decenas de minutos de estimulación», señala Marom Bikson, ingeniero biomédico del City College de Nueva York que no participó en el estudio. Las prácticas actuales de TES aún pueden tener efectos sutiles en las neuronas que se acumulan con el tiempo para regular la función cerebral, dijo Bikson.
Buzsáki reconoce que los TES tradicionales pueden alterar la actividad neuronal de forma indirecta o durante escalas de tiempo más largas a través de muchas vías posibles. Un candidato obvio es el efecto placebo: las personas mejoran porque creen que el tratamiento funciona. Pero podría haber otras explicaciones: la estimulación de los nervios en el cuero cabelludo puede enviar señales al cerebro o afectar la circulación sanguínea. U otros tipos de células además de las neuronas podrían captar el campo eléctrico y cambiar gradualmente la función cerebral. Sin embargo, Buzsaki señala que faltan pruebas sólidas para respaldar la mayoría de estas teorías. «Creo que el juego ahora es lanzar la pelota a las personas que afirman tener un impacto positivo y hacer que expliquen cómo sucedió si es necesario», dijo.
